Focus

Due nuove particelle subatomiche scoperte al CERN

Due nuovi arrivati nella famiglia dei barioni - la stessa di protoni e neutroni - aiuteranno a restringere ulteriormente le possibilità di configurazione dei quark nella materia.

lhcb
L'esperimento LHCb al CERN di Ginevra. | CERN

L'esperimento LHCb dell'acceleratore LHC al CERN di Ginevra ha individuato due nuove particelle subatomiche mai osservate finora. Si chiamano Xi_b'- e Xi_b*- (scriverlo è più semplice che pronunciarlo) e appartengono alla famiglia dei barioni.

 

I barioni sono formati da tre particelle subatomiche elementari, i quark, legati da una forza nucleare forte. Sono barioni anche protoni e neutroni che, variamente combinati insieme agli elettroni, danno origine a ogni elemento della tavola periodica.

 

Vecchie conoscenze. L'esistenza di Xi_b'- e Xi_b*- era già stata prevista dai modelli di fisica quantistica, ma finora non era stato possibile osservarli, e non era pertanto nota la loro massa. Finalmente è stata calcolata: entrambi i nuovi barioni sono incredibilmente massivi: oltre sei volte più dei protoni.

 

caratteristiche. Entrambi contengono un quark bottom o beauty (responsabile di gran parte della loro massa), un quark strange e un quark down. Ognuno ha un diverso spin, o momento angolare: in Xi_b', gli spin dei due quark pià leggeri puntano in direzione opposta rispetto al quark bottom; Xi_b*-, gli spin sono allineati. Questa diversità nelle direzioni di configurazione rende Xi_b*- leggermente più pesante. I nuovi barioni hanno vita molto breve, e durano solo un millesimo di bilionesimo di secondo prima di dividersi in parti più piccole.

 

utilità. La scoperta, pubblicata su Physical Review Letters, aiuterà i fisici a restringere le possibilità di configurazione dei quark: un passo essenziale per la comprensione delle forze che permettono ad essi e ai costituenti base della materia di rimanere uniti.

 

21 novembre 2014 | Elisabetta Intini